Prêmio CBMM
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Crodowaldo Pavan

A queda de um dogma

Pavan demonstrou que o número de genes não é constante nas células

Eduardo CésarFoi com a Rhynchosciara que Pavan descobriu o fenômeno da amplificação gênica (esq.). À direita, as drosófilas, moscas-de-frutas: organismo modelo para pesquisa em genéticaEduardo César

Como costuma ocorrer com muitas descobertas científicas, a mais importante realizada por Crodowaldo Pavan foi por acaso. Em uma de suas excursões para coletas de drosófilas (a mosca-de-frutas, organismo modelo para pesquisa em genética), no fim dos anos 1940, numa plantação de bananas em Mongaguá, no litoral sul de São Paulo, Pavan deu um chute numa bananeira caída e, embaixo dela, descobriu um bolo do que supôs ser vermes. O hábito e o instinto de cientista o fizeram levá-los para o laboratório. Descobriu que, na verdade, eram larvas de uma mosca do gênero Rhynchosciara, que mais tarde lhe permitiria descobrir o fenômeno da amplificação gênica, que derrubou um dogma da biologia, a constância do DNA.

As larvas eram da espécie Rhynchosciara angelae (hoje conhecida como R. americana). Segundo Luiz Edmundo Magalhães, elas se revelaram um excelente material para pesquisa, por várias razões. “As larvas têm grandes cromossomos nas células das glândulas salivares”, explica. “Além disso, todas, de cada bolo, são descendentes de uma única fêmea; apresentam hábito gregário e se desenvolvem sincronicamente.” André Perondini lembra que por causa dessa última característica Pavan costumava dizer que analisar amostras de um grupo delas em dias sucessivos era como assistir a um filme de um fenômeno.

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As pesquisas subsequentes realizadas por ele e colaboradores com a Rhynchosciara renderam uma série de artigos científicos publicados nos anos seguintes. O mais importante deles, assinado com sua colaboradora Marta Breuer, foi publicado em 1955. O texto revelava uma descoberta revolucionária, um marco histórico da biologia, pois derrubava um paradigma da ciência.

Até então se acreditava que o número de genes e, consequentemente, a quantidade de DNA eram constantes nas células de cada espécie de ser vivo. Pavan observou na Rhynchosciara o aparecimento de determinadas formações em pontos específicos dos cromossomos politênicos (cromossomos gigantes que aparecem nas células das glândulas salivares da mosca), que cresciam muito, e as chamou de pufes. “Estudando a formação desses pufes com uma técnica especial, ele constatou que havia multiplicação dos genes nessa região, com síntese de DNA”, explica Magalhães. “Com essa descoberta, ficava rejeitado o dogma de que a quantidade de DNA em uma célula era constante.”

Trata-se de um mecanismo conhecido hoje como amplificação gênica, pelo qual, em determinadas células e em momentos específicos do desenvolvimento, alguns genes fazem cópias adicionais, além da simples duplicação do filamento do cromossomo, como ocorre na divisão celular normal. Quando descreveu o fenômeno da amplificação gênica, Pavan também elaborou uma interpretação para ele. Ela passa pelo fato conhecido de que para o funcionamento das células cada gene é responsável pela produção de um determinado produto, e isso é feito, em certo momento, pela transcrição de RNAs específicos.

Ponto culminante
De acordo com Perondini, esse processo transcorre com determinada taxa por unidade de tempo e dificilmente poderia ter a velocidade aumentada dentro das condições normais do corpo do indivíduo. “Assim, suponha que em determinados momentos da vida de um organismo fosse necessária uma quantidade muito grande de um determinado produto gênico”, diz ele. “Como aumentar essa produção? Poderia ser pelo aumento da duração do processo ou da taxa de transcrição do gene. Ambas as situações são muito difíceis de ocorrer. Outro modo seria aumentar o número de cópias do gene (amplificação),  fazendo, assim, com que o RNA necessário fosse produzido em maior quantidade, na mesma unidade de tempo.”

Apesar de ser revolucionária – ou por causa disso mesmo –, a descoberta de Pavan demorou oito anos para ser aceita pela comunidade científica. “Durante esse período, eu apresentava os dados e o pessoal dizia: ‘Os seus dados valem, mas isso é uma exceção. É um inseto’”, contou em entrevista que consta do livro Cientistas do Brasil (CNPq, 1998). “Até que verificaram que certos genes se multiplicam mais do que outros no cromossomo, que isso não era exceção e acontecia até no homem.”

As pesquisas com a Rhynchosciara foram o ponto culminante da carreira científica de Pavan. Antes disso, ele realizou pesquisas com outras espécies de animais. A primeira delas foi o bagre-cego, Typhlobagrus kronci, que vive nas cavernas de Iporanga (SP), sobre o qual escreveu sua tese de doutorado, concluída em 1944.

Após o doutorado, o geneticista se dedicou às pesquisas com drosófilas, influenciado por Theodosius Dobzhansky, que veio a primeira vez ao Brasil em 1943. “O grupo do qual Pavan fazia parte fez um levantamento das espécies nativas de drosófilas de praticamente todo o Brasil”, conta Perondini. “Foi um trabalho muito importante na época em que o estudo populacional de drosófilas estava ainda começando.”

Nos anos seguintes, num primeiro momento, o seu trabalho foi direcionado basicamente no sentido de coleção, catálogo e descrição das espécies brasileiras dessa mosca. “Isso resultou em um detalhamento da descrição de cromossomos, genitália e do padrão do corpo de um grande número de espécies tropicais”, explica Perondini. “Depois o trabalho progrediu com análises de correlações entre espécies e ambiente, tamanho da população e distribuição geográfica dos diferentes grupos de espécies.”

Em meados dos anos 1970, Pavan demonstrou interesse por uma nova área de pesquisa. Ele sugeriu a alguns cientistas que estavam desenvolvendo pesquisas em genética básica que começassem a usar como modelo insetos de interesse econômico, isto é, que causam danos a seres humanos ou prejuízos à agricultura e pecuária, por exemplo. Assim, até o fim de sua vida continuou ligado ao laboratório. Em seus últimos anos, por exemplo, ele voltou sua atenção a outro problema biológico de grande importância, o papel das bactérias na fixação do nitrogênio.

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